Teoría Cuántica Y Estructura Atómica

INDICE

Introducción

Unidad I. Teoría cuántica y estructura atómica.

1.1 El átomo y sus partículas subatómicas…………………………………………….4

1.1.1 Rayos Catódicos y Rayos anódicos………………………………………………6

1.1.2 Radiactividad.……………………………………………………………………….9

1.2 Base experimental de la teoría cuántica………………………………………….11

1.2.1 Teoría ondulatoria de la luz………………………………………………………13

1.2.2 Radiación del cuerpo negro y teoría de Planck....……………………………..14

1.2.3 Efecto fotoeléctrico………………………………………………………………..15

1.2.4 Espectros de emisión y series espectrales…………………………………….16

1.3 Teoría atómica de Bohr……………………………………………………………..18

1.3.1 Teoría atómica de Bohr-Sommerfeld……………………………………………19

1.4 Teoría cuántica………………………………………………………………………20

1.4.1 Principio de dualidad. Postulado de De Broglie………………………………..21

1.4.2 Principio de incertidumbre de Heisenberg……………………………………...22

1.4.3 Ecuación de onda de Schrödinger………………………………………………24

1.4.3.1 Significado físico de la función de onda ψ……………………………………28

1.4.3.2 Números cuánticos y orbitales atómicos……………………………………..29

1.5 Distribución electrónica en sistemas polielectrónicos…………………………..33

1.5.1 Principio de Aufbau o de construcción…………………………………………34

1.5.2 Principio de exclusión de Pauli………………………………………………….35

1.5.3 Principio de máxima multiplicidad de Hund……………………………………37

1.5.4 Configuración electrónica de los elementos y su ubicación en la clasificación periódica…………………………………………………………………………………..38

1.5.5 Principios de Radiactividad………………………………………………………39

1.6 Aplicaciones tecnológicas de la emisión electrónica de los átomos…………..41

Fuentes de información (bibliografía)………………………………………………….43

INTRODUCCIÓN

La química es la ciencia que estudia las propiedades de los materiales y los cambios que sufren éstos. Uno de los atractivos de aprender química es ver cómo los principios químicos operan a todos los aspectos de nuestra vida. Desde las actividades cotidianas como el agua que bebemos, el prender la estufa, el uso de las pilas, hasta cuestiones más trascendentes como el desarrollo de fármacos para curar el cáncer.

Por lo antes mencionado la química permite obtener un entendimiento importante de nuestro mundo y su funcionamiento. Se trata de una ciencia práctica que ha tenido una influencia enorme sobre la vida del hombre, así como su progreso y la causa de las sustancias contaminantes producidas en los proceso de producción. De hecho, la química está en el centro de muchas cuestiones que preocupan a casi todo el mundo; el mejoramiento de la atención médica, la conservación de los recursos naturales, la protección del medio ambiente, la satisfacción de nuestras necesidades diarias en cuanto a alimentos, vestido y albergue que permitan tener una calidad vida.

Por lo tanto el programa de química para la carrera de Ingeniería en sistemas tiene por propósito que el alumno adquiera los conocimientos básicos sobre la estructura de los compuestos químicos de tipo inorgánicos, propiedades físicas, reactividad e impactos económicos que permiten relacionarlo con el funcionamiento de la computadora a través de una visión sustentable y amigable para el ambiente.

1.1 El ÁTOMO Y SUS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS

El Átomo es una partícula increíblemente pequeña; es decir, es la mínima porción de la materia, capaz de tener existencia independiente y ser divisible, con capacidad de combinación.

Desde el punto de vista de la divisibilidad de la materia, el átomo es una porción más pequeña y última de la materia que se puede obtener por procedimientos químicos.

Desde el punto de vista moderno, el átomo es un sistema de energía en equilibrio, debido a que presentan igual número de protones y electrones. Por ésta razón, es neutro.

PARTÍCULAS SUB ATÓMICAS DEL ÁTOMO:

Según la teoría electrónica sobre la constitución del átomo, las partículas subatómicasfundamentales son:

Protones: Descubierta por Rutherford en el 1911. Son partículas de carga eléctrica positiva (+).

Electrones o Megatrones:Son partículas de carga eléctrica negativa (-).Se encuentran alrededor del núcleo atómico, Descubierta por J.J. Thompson en el 1897.

Neutrones:Son partículas que no tienen carga eléctrica Y Fueron descubiertas por Chadwick en 1932.

OTRAS PARTÍCULAS SUB ATÓMICAS

Hasta la actualidad existen nuevas partículas subatómicas elementales, aproximadamente más de 20 partículas subatómicas. Por ejemplo:

Antielectrón o Positrón

- Fueron descubiertos por Carl David Anderson. Su masa es similar a la de los electrones.

- Tiene carga eléctrica positiva.

- Descubierta durante radiaciones cósmicas.

Neutrinos

- Fueron descubiertos por Fermi

- Son partículas demasiado livianas. Su masa es menor que la del electrón (2x10 veces mayor) y no tiene carga eléctrica.

- Se producen durante procesos de emisión radioactiva de electrones y positrones..

Su duración es tan corta que no hay evidencias completa de su existencia

Mesones

- Fueron descubiertos por Yukawa en 1935.

- Su función es mantener unidos a los nucleones (protones y neutrones)

1.1.1 RAYOS CATODICOS Y RAYOS ANODICOS

Rayos catódicos:

Los rayos catódicos se descubrieron mediante, un experimento mediante lo que se llamó tubo de descarga, un tubo hermético donde se encierra un gas enrarecido, y dos electrodos en los extremos, cátodos (") y ánodo (+), unidos a una corriente alto voltaje. El paso

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